分析住宅建筑设计中BIM技术的应用

文/ 廖仲毅 上海经纬建筑规划设计研究院股份有限公司浙江分公司 浙江杭州 310000

我国建筑住宅BIM技术设计还在起步阶段，还没有在全国范围内应用到BIM技术，在实际企业发展中，BIM技术的使用也存在很多问题，阻碍了对此技术的使用，如何更好地实现BIM技术在住宅建筑设计中的应用是我国建筑行业需要解决的重要问题。

1、BIM技术的具体原理概念

所谓的建筑信息模型（BIM）就是利用几何模型、结构性能和功能要求等进行综合然后将整个建筑工程中的信息进行整合，并呈现在单独的建筑模型中，这一技术是由美国的学者提出的。近年来，国内外的学者以此概念为依据，提出了多种不同的观点，包括：虚拟建筑、3D模型和单个建筑模型等，利用BIM技术能够实现不同专业的相互协调，此外，它还包括了整个建筑工程施工的数据信息，可以根据工程具体的设计施工要求，利用3D模型进行展示。最后，BIM技术还具有专门性，由于它是针对单一对象的CAD技术，也可以进行数字描述，也就是说，利用BIM技术可以将建筑信息呈现在一个电子模型中，促进建筑行业的数字化发展。

2、BIM技术的特征

BIM技术的特征为：可制图性、优化技术性、模拟操作性、可视化性等特点。可制图性指的是BIM技术能够在看得见的模拟和建筑物展示之后，有效的帮助建筑人员编制相应的图纸；优化性指的是在设计建筑住宅中容易出现的误差以及漏洞，BIM技术能够对其进行优化并且能够及时性的提供一些准确性的信息以及技术标准，进而保证优化结果的准确无误性；模拟性指的是在建筑设计过程中可以模式的具体事物，采用合理性的措施进行指导并施工；协调性是在设计过程中遇到的沟通性问题进行相应的解决并且进行协调，运用数据的形式提供产生问题的原因；可视化则是将建筑过程中每一个设计环节的活动能够采用可视化形式表现出来，比如将建筑项目运营过程中的可视化展现出来。

3、BIM技术在住宅建筑设计中的具体运用

3.1 进行施工图BIM反向设计，对设备专业管线综合进行分析。随着住宅品质的提高，越来越多的开发商及设计单位引入BIM进行管线综合辅助设计。在地库设计中通过BIM优化，能够压缩设备管线空间，通过降低层高来控制成本，另外一方面能够优化地库空间感官度。在地上住宅单体设计中，由于精装修楼盘纷纷引入新风系统，地暖系统，智能化系统，而建筑对层高又控制得很死，因此需要通过BIM管线综合，对户内管线进行优化，并通过合理确定梁上留洞位置来协助结构施工。

3.2 利用BIM技术可视化性的特点验证设计成果，指导施工

通过BIM技术，能够将整个住宅小区的信息通过模型展现出来，达到直观，易懂的效果。设计人员能够在施工前提早发现住宅工程设计中的不足，并提出相应的改进措施，同时改进的效果能够直接体现在模型中。现场工程管控人员也能通过可视化模型验证施工完成效果。利用这项技术可以大大节省住宅建筑工程的管理成本和施工成本，并且能达到改善工程施工质量的效果。这种虚拟模型同时也可以用到招、投标方案中，准确地反映各单项信息的数据。

3.3 动态控制阶段应用

在住宅建筑施工中，利用BIM技术建立起一个较为动态的控制模型，能够合理的通知施工工程进度，及时对施工材料和施工方法进行合理的调整跟进。这样的动态控制还能将施工中所消耗的实际物质和前期设计进行对比，整理出实际需要进行调整的信息，并及时进行反馈。同样在建筑工程的施工中，实时的将多个信息利用BIM记录下来，就能及时全面的了解建筑工程进度、施工过程及施工完成情况，这样也能对整个施工过程进行合理的控制管理。而在BIM的技术支持下，在施工过程中的各部分和施工环节能够实现信息的及时沟通，在交流沟通的基础上，实现各环节部分的相互了解，并且保证住宅建筑工程的顺利开展和及时的把握管理。

3.4 可持续发展设计中对BIM技术的应用

通过BIM技术能够实现模型的构建，在总体构架及方位的设计及选定前通过相应的模型对可持续发展方面的目标进行达成。设计人员借助模型对建筑实践及建造的整个过程进行模拟和描绘，并且通过该项技术中三维及四维模型对事先设计的过程进行模拟并做出相应的平衡，形成初步设计理念。设计人员在理念设计时期便能够对可持续发展方面的问题进行考虑，对设计方向、内容等进行调整，使社会效益、经济效益以及环境效益等方面的综合效益实现最大化。以某住宅建筑设计工作为例对BIM技术应用方面的工作进行分析：通过REVIT软件分析工具对设计工作进行辅助，通过对住宅建设位置岩石分布、地质环境、已经存在建筑情况的模拟，掌握更多住宅建筑设计工作需要了解的内容；此外该技术的应用可以对自然环境雨雪天气、大风天气等方面进行模拟，对噪音及光照方面情况进行呈现，进而使设计人员将冬季取暖、夏天遮阳等方面的工作考虑在内，并且将本地人文主义、风土人情一类的信息进行录入，对地区经济情况进行录入，最终使设计工作更加科学合理。

3.5 利用BIM技术开展正向设计

所谓的正向设计，是指直接在三维环境下进行设计，利用三维模型和其中的信息，自动生成所需要的图档，这个信息涵盖了建筑、结构、暖通、给排水、电气自动化等各种单专业信息。这个设计过程，对信息模型建立的准确度及各专业之间的协同度要求非常之高。但最终的设计成果保证了图纸和模型的一致性，减少了施工图的错漏碰缺，对于设计质量有很大的提高。在目前阶段，已有许多大型设计院尝试开展BIM正向设计。

结语：

BIM技术实现了规范化管理，并以数字模型构建为基础，在保障数据精准度和完整性的同时降低工程难度，达到提升建筑工程质量的目的。这一技术在住宅设计领域有着巨大的发展前景，也是设计行业一个跨时代的变革。在当前的市场环境下，在保障建筑质量和企业效益的同时，需要研发团队和企业公共努力，进一步优化设计平台的操作性，以达到普及性。另外也需要政府层面的协助支持，出台更多规范文件来推动这个技术的发展。只有从设计图纸到图纸审查，到最后的项目验收，均采用BIM技术为平台，才能完全发挥该项技术的核心能力，将建筑信息模型完整传递下去，达到项目精细化管理的同时更好地推动住宅建筑长期健康发展。

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